課程簡介

*註一* 第一階段建立技術相關的教學，依學生程度及需要授課。第二階段之後，學員定期報告。報告成果納入正式課程的成績。

*註二* 各次上課重要內容，上網分享。

*註三* 每組預計 2-3人。各組可自備電腦，安裝所需軟體。

*註四* DAQ介面卡 NI USB 6001已採購，可供學員執行本課程計畫。其他電子零件(Arduino UNO與感測器等等)則由本計劃經費適量採購。

*註五* 例如: (1) 智慧稻草人、(2) 二氧化碳與發酵狀況監測系統、(3) 防治蝸牛之智慧電圍籬、(4) 微地震監測系統，等等…。

特殊創意規劃及教學模式

(一) 創意規劃

本計畫預期可讓參與的學員習得簡單又實用的電腦軟硬體技能，並應用在解決週遭問題上，以改善我們的環境，創造花蓮在地美好環境。

1. 在提升形象方面，我們鼓勵學生主動出擊尋求合作對象，幫助解決學校/社區/在地中小學之問題，對提升形象有非常大的幫助。

2. 在激發師生熱情與凝聚力方面，我們不束縛學生的創造力，以有意義的目標引導學生，在與老師的互相激盪討論過程中完成作品，呈現給需要的人與環境。

3. 在結合外部資源方面，部份學生之專題作品可與申請人之科技部科普計畫『自造實驗系統的小科學家培育計畫』結合，做出適合高中學生進行108課綱之探究實作實驗所需的科學實驗系統。例如與花蓮女中自然科老師合作討論，針對麵糰發酵的探究實作實驗，打造出麵糰發酵過程之各種變化(二氧化碳濃度、溫度、體積膨脹等等)的監測系統。

4. 我們讓學員學習未來重要的電腦軟硬體運用技能。此外，讓學員在有限的資源下設法達成解決問題完成作品的目標。學員能在打造系統及採購所需的材料過程中，體會一步一腳印的踏實及學習成本概念。學生作品以解決東部地區環境問題為主軸，能與在地學校合作，實踐在校所學之專業。

(二) 教學模式

本課程以TBL(team-based learning)與PBL(problem-based learning)方式進行創新教學。讓學生組隊合作，學習以智慧系統解決生活週遭或東部地區之環境問題。

教學上循序漸進，前半學期於課堂上進行基本技術教學。由教師簡短的解說示範後，學生用電腦教室的電腦跟隨操作練習。學期中之後，除講授真空技術之外，也讓各組進行報告討論，並於期末完成作品及展示。以此讓學生結合實作經驗，達到學用合一效果。

本課程與自資系楊悠娟教授合作，由楊教授提供學生環境問題之範例及參與部分討論，並於期末成果發表會擔任評審。使修習本課程之學生接觸跨院/跨領域之思維，藉此培養學生多元化的視野。

作業設計

作業主要分為LabVIEW程式作業練習及專題計劃報告書。

程式方面之作業主要在期中以前，讓學生透過自主學習/練習，循序漸進的熟悉電腦軟硬體操作。例如:

1. 寫一個紅綠燈的程式(螢幕顯示)；

2. 寫一個紅綠燈的程式(透過DAQ以LED顯示)；

3. 寫一個程式，監控寢室一整天的環境變化(透過DAQ、Arduino、溫濕度感測器與光敏電阻等等)；

4. 寫一個程式，智慧控制檯燈之照明。

專題計劃報告書之作業，則包含

1. 初步構想書(動機與問題發想、大略方法)；

2. 投影片進度報告(更精確的智慧系統架構與細節)。

預期成果

本課程引導學員學習團隊合作，統合知識技能，解決實際問題，舉辦公開成果發表(競賽)，提高學生學習動機，培養學生多元化的視野。對於打造東華特色，鼓勵學生應用技能創新創造，未來與產業接軌等等都有相當大的幫助。

【質化衡量指標】

1. 分析學生提出之計劃方法，依據其需求調整授課內容。

2. 運用教學創新方式進行教學與評量，有效衡量學生學習。

3. 使學生能統合所學知識，透過課程活動之實踐，深化學習成效。

4. 能與東部地區學校/環境需求結合，打造東華特色品牌。

【量化衡量指標】

1. 參與課程之學生，有90%以上能完成計劃書及期末作品展示。

2. 教師參加期末成果發表會(交流會)1場。